Ảnh hưởng của liên kết đàn hồi trong phân tích động lực học kết cấu tấm nổi chịu tải trọng di động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM HỒNG THÁI ẢNH HƯỞNG CỦA LIÊN KẾT ĐÀN HỒI TRONG PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC KẾT CẤU TẤM NỔI CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp Mã số ngành: 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp.HCM, 12 - 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: Cán hướng dẫn: PGS.TS LƯƠNG VĂN HẢI Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày 13 tháng 01 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN - Chủ tịch Hội đồng TS NGUYỄN HỒNG ÂN - Thư ký PGS.TS NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC - Ủy viên (Phản biện 1) PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH - Ủy viên (Phản biện 2) TS NGUYỄN TẤN CƯỜNG - Ủy viên CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHẠM HỒNG THÁI MSHV: 1670586 Nơi sinh: Đồng Nai Ngày, tháng, năm sinh: 09/10/1993 Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp Mã số: 60 58 02 08 I TÊN ĐỀ TÀI: Ảnh hưởng liên kết đàn hồi phân tích động lực học kết cấu chịu tải trọng di động II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Trình bày sở lý thuyết tấm, liên kết đàn hồi, chất lỏng lý tưởng, phương pháp phần tử hữu hạn phương pháp phần tử biên Phát triển thuật tốn giải hệ phương trình tương tác chất lỏng miền thời gian xây dựng chương trình Matlab mơ ứng xử hệ tấm-nước Kiểm tra độ tin cậy chương trình tính cách so sánh kết chương trình với kết báo tham khảo Tiến hành thực ví dụ số nhằm khảo sát ảnh hưởng nhân tố quan trọng đến ứng xử động kết cấu tấm, từ rút kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 15/07/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 10/12/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS LƯƠNG VĂN HẢI Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BAN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) PGS.TS LƯƠNG VĂN HẢI TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG (Họ tên chữ ký) i LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ Xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp nằm hệ thống luận cuối khóa nhằm trang bị cho học viên cao học khả tự nghiên cứu, biết cách giải vấn đề cụ thể đặt thực tế xây dựng Đó trách nhiệm niềm tự hào học viên cao học Để hoàn thành Luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận giúp đỡ nhiều từ tập thể cá nhân Tôi xin ghi nhận tỏ lòng biết ơn tới tập thể cá nhân dành cho giúp đỡ quý báu Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Lương Văn Hải Thầy đưa gợi ý để hình thành nên ý tưởng đề tài, góp ý cho tơi nhiều cách nhận định đắn vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cận nghiên cứu hiệu Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM truyền dạy kiến thức quý giá cho tơi, kiến thức khơng thể thiếu đường nghiên cứu khoa học nghiệp sau Tôi xin gửi lời cảm ơn đến anh NCS Nguyễn Xuân Vũ giúp đỡ tơi nhiều q trình thực Luận văn Lời cảm ơn sâu sắc xin gửi tới Ba Mẹ, người sinh nuôi ăn học thành tài, dõi theo bước ủng hộ đường Luận văn thạc sĩ hoàn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên thiếu sót Kính mong q Thầy Cơ dẫn thêm để bổ sung kiến thức hồn thiện thân Xin trân trọng cảm ơn Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 Phạm Hồng Thái ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Với tình hình gia tăng dân số ngày nhanh, quỹ đất đai sử dụng ngày thu hẹp dần Vì quốc gia có đường bờ biển dài hay đảo quốc triển khai dự án lấn biển sử dụng kết cấu để giải nhu cầu chỗ cho người dân phát triển hạ tầng đô thị Để giải vấn đề trên, nhà nghiên cứu, kỹ sư đưa giải pháp thay hiệu hơn, xây dựng hệ thống kết cấu siêu lớn (Very Large Floating Structures, VLFS) Luận văn tập trung nghiên cứu ứng xử kết cấu siêu lớn (VLFS) có bố trí hệ neo đàn hồi chịu tác động tải trọng tập trung di động Trong Luận văn tập trung khảo sát ảnh hưởng liên kết đàn hồi lên ứng xử hệ kết cấu Phần kết cấu phân tích theo lý thuyết Reissner – Mindlin, mơ hình tính tốn phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) sử dụng phần tử tứ giác nút Phần nước biển mơ hình tính tốn phương pháp phần tử biên (BEM) với miền chất lỏng có kích thước lớn gấp đơi so với kết cấu bên Phần chất lỏng mô gồm biên giới hạn: Biên mặt (Hull Bed), biên mặt thoáng chất lỏng (Free Surface), biên mặt đáy biển (Sea Bed) biên vô cực (Far Region) Phần nước chuyển động bên đại diện vận tốc gọi  Chuyển động nước biển giả thiết nhỏ để xây dựng phương trình chuyển động cho chất lỏng dựa lý thuyết sóng tuyến tính Sự tương tác kết cấu phần chất lỏng bên thể thông qua điều kiện động học mặt tiếp xúc chất lỏng: Vận tốc chất lỏng vị trí tiếp xúc ln nhau, nghĩa khơng có khoảng cách bề mặt chất lỏng Phần tính tốn Luận văn mô phần mềm Matlab R2015b, kết chương trình Matlab kiểm chứng với kết nghiên cứu Ismail [10] Sau tiến hành khảo sát mức độ ảnh hưởng hệ neo đàn hồi lên thay đổi thông số vận tốc, vị trí độ cứng hệ neo… Kết khảo sát cho thấy hệ neo đàn hồi có xu hướng làm giảm lực cản dao động kết cấu Tuy nhiên, cần nhiều nghiên cứu để tận dụng tối đa ảnh hưởng hệ neo đàn hồi lên iii SUMMARY With the current population increase, the land fund is gradually narrowed So countries with long coastlines or island nations have implemented projects to encroach on the sea or use floating structures to address the need for accommodation for people as well as urban infrastructure development To solve this problem, researchers and engineers have come up with a new, more efficient alternative, to build a very large floating structure system (Very Large Floating Structures, VLFSs) The thesis focuses on studying the behavior of very large floating structure (VLFSs) with an arrangement of elastic anchor system when under the influence of moving concentrated load Besides, the thesis investigates the effect of elastic moring on the behavior of the floating plate structure The plate structure is analyzed according to Reissner - Mindlin plate theory, the model is calculated by finite element method (FEM) using quadrilateral elements with nodes The seawater is modeled by boundary element method (BEM) with the liquid area which is twice as large as the floating plate structure above The fluid portions are composed of boundary boundaries: Hull-Bed, liquid surface boundary (Free Surface), Sea-Bed boundary and infinity margin (Far Region) The moving water below the plate is represented by a velocity potential called  The motion of seawater is assumed to be small to establish the equations of motion for liquids based on linear wave theory The interaction between the structure and the liquid portion is shown through the kinetic conditions at the contact surface of the plate and the liquid: The velocity of the plate and the liquid at all contact points is always equal, it means there is no a gap between the plate surface and the liquid The calculation part of the Thesis is simulated by Matlab R2015b software, Matlab program results are verified with Ismail's research results [10] Then survey the influence of the elastic anchor system on the plate when changing parameters such as velocity, position and anchor system stiffness, etc The survey results show that the elastic anchor system tends to reduce resistance and vibration of the floating plate structure However, more research is needed to make the most of the effect of elastic anchors on the plate iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng việc tơi thực hướng dẫn Thầy PGS.TS Lương Văn Hải Các kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm công việc thực Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 Phạm Hồng Thái iv MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ i LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ .ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xiii MỘT SỐ KÝ HIỆU VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.2 Tình hình nghiên cứu tính cấp thiết đề tài 1.2.1 Các công trình nghiên cứu giới 1.2.2 Các nghiên cứu nước 11 1.3 Mục tiêu hướng nghiên cứu 13 1.4 Cấu trúc dự kiến Luận văn 13 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 2.1 Mơ hình cấu trúc chất lỏng điều kiện biên 14 2.1.1 Mơ hình cấu trúc chất lỏng 14 2.1.2 Điều kiện biên 15 2.2 Hệ neo đàn hồi 16 2.3 Lý thuyết Reissner – Mindlin chịu uốn 17 2.4 Phương pháp phần tử hữu hạn áp dụng cho dày Mindlin 20 2.4.1 Mơ hình phần tử hữu hạn cho kết cấu 20 v 2.4.2 Hệ tọa độ địa phương phần tử tham chiếu Q9 21 2.5 Tích phân số - Phép cầu phương Gauss 24 2.6 Thiết lập ma trận kết cấu Mindlin đàn nhớt sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn FEM 25 2.7 Phương pháp phần tử biên 32 2.7.1 Lý thuyết chất lỏng lý tưởng 32 2.7.2 Phương trình thuỷ động lực chất lỏng miền thời gian 33 2.7.3 Phương pháp BEM áp dụng cho toán 3D 34 2.7.4 Phương pháp phần tử biên tuyến tính 37 2.7.5 Phương pháp phần tử biên cho toán Hydroelastic 38 2.8 Phương trình dao động hệ – nước 40 2.9 Phương pháp giải hệ phương trình chuyển động 41 2.10 Lưu đồ tính tốn 43 CHƯƠNG CÁC VÍ DỤ SỐ 45 3.1 Bài toán 1: Kiểm chứng chương trình phân tích hydroelastic tự so với kết tác giả Ismail [10] 46 3.1.1 Mơ hình thí nghiệm 46 3.1.2 Kết cấu 48 3.1.3 Vùng chất lỏng 48 3.1.4 Tải trọng động 48 3.1.5 Kiểm chứng kết 49 3.2 Bài toán 2: Kiểm chứng độ tin cậy toán với kết phương pháp phần tử hữu hạn 50 3.3 Bài toán 3: Khảo sát ứng xử thay đổi vận tốc tải trọng di động 52 3.4 Bài toán 4: Khảo sát ứng xử thay đổi vị trí neo số lượng hệ neo 73 3.5 Bài toán 5: Khảo sát ứng xử thay đổi độ cứng hệ neo 99 vi 3.6 Bài toán 6: Khảo sát ứng xử thay đổi độ sâu đáy biển 105 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 114 4.1 Kết luận 114 4.2 Kiến nghị 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 PHỤ LỤC 120 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 123 Các ví dụ số 108 Hình 3.83 Chuyển vị điểm Z5 ứng với độ sâu đáy biển Hình 3.84 Chuyển vị điểm Z5 thời điểm tải Các ví dụ số 109 Hình 3.85 Sự thay đổi dao động theo độ sâu nghiên cứu Qiu [16] Hình 3.86 Chuyển vị điểm Z1 độ sâu biển H = 10 (m) Các ví dụ số 110 Hình 3.87 Chuyển vị điểm Z1 độ sâu biển H = 20 (m) Hình 3.88 Chuyển vị điểm Z1 độ sâu biển H = 58.5 (m) Các ví dụ số 111 Hình 3.89 Chuyển vị điểm Z5 ứng với độ sâu H = 10m Hình 3.90 Chuyển vị điểm Z5 ứng với độ sâu H = 20m Các ví dụ số 112 Hình 3.91 Chuyển vị điểm Z5 ứng với độ sâu H = 30m Hình 3.92 Chuyển vị điểm Z5 ứng với độ sâu H = 40m Kết luận kiến nghị 114 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) kết hợp với phương pháp phần tử biên (BEM) để tiến hành phân tích ảnh hưởng hệ neo đàn hồi đến ứng xử động lực học kết cấu chịu tải trọng di động Đồng thời Luận văn phân tích ảnh hưởng thơng số vận tốc, độ cứng hệ neo, vị trí bố trí, độ sâu đáy biển lên ứng xử xét đến tác động hệ neo đàn hồi Các mô hình tính tốn phân tích phương pháp Newmark – Houbolt miền thời gian Các kết kiểm chứng so sánh với nghiên cứu trước trình bày Qua kết phân tích Chương 3, học viên rút số kết luận quan trọng kiến nghị hướng phát triển đề tài tương lai 4.1 Kết luận Mơ hình dùng phân tích Luận văn phản ánh làm việc thực tế kết cấu có xét đến hệ neo đàn hồi Mơ hình đảm bảo độ tin cậy, xác hợp lý việc xác định ứng xử động lực học kết cấu liên kết đàn hồi với đáy biển chịu tải trọng di động Khi vận tốc tải trọng thay đổi, giá trị lân cận vận tốc giới hạn làm ảnh hưởng đến chuyển vị nhiều Vận tốc nằm gần vận tốc giới hạn, độ sâu vùng lõm lớn Hệ neo đàn hồi gây sóng phản xạ làm ảnh hưởng rõ rệt đến chuyển vị kết cấu Khi thay đổi vị trí bố trí hệ neo, lực cản neo phương ngang nhỏ nhiều so với neo đầu Tuy nhiên, cần cân nhắc vị trí bố trí hệ neo để không làm ảnh hưởng đến thoải mái xe di chuyển Khi bố trí hệ neo cuối nằm xa vị trí tải trọng di động dừng lại tấm, hệ neo có xu hướng làm giảm tác động nhiều so với hệ neo nằm gần sát với vị trí điểm cuối quãng đường Vì cần lựa chọn chiều dài tương ứng với quãng đường di chuyển tải để phát huy tối đa ảnh hưởng hệ neo đàn hồi Kết luận kiến nghị 115 Khi khảo sát độ cứng hệ neo thay đổi, ta thấy tăng dần độ cứng hệ neo tới giá trị chuyển vị khơng thay đổi, giá trị giá trị độ cứng tối ưu Lúc ta có tăng độ cứng lên chuyển vị không thay đổi nhiều làm lãng phí vật liệu Khi thay đổi độ sâu đáy biển, độ ổn định thay đổi Hệ neo đàn hồi có xu hướng làm cho nhanh chóng trở trạng thái cân 4.2 Kiến nghị Mặc dù Luận văn đạt số kết định, nhiên số vấn đề cần khám phá nghiên cứu thêm tương lai bao gồm: • Khảo sát trường hợp tải trọng di động biến thiên theo thời gian • Khảo sát tải di động có xét đến lực hãm phanh xe • Khảo sát thay đổi hướng tác dụng tải trọng lên kết cấu độ dốc thay đổi • Khảo sát tìm độ cứng hệ neo tối ưu cho toán tổng quát Tài liệu tham khảo 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] C D Wang, M H Meylan, (2004), "A higher-order-coupled boundary element and finite element method for the wave forcing of a floating elastic plate", Journal of Fluids and Structures, pp 557-572 C M Wang, E Watanabe, T Utsunomiya, (2007), Very large floating structures, pp C M Wang, Zhi Yung Tay, (2011), "Very Large Floating Structures: Applications, Research and Development", The Twelfth East AsiaPacific Conference on Structural Engineering and Construction, pp Cheng Y., Zhai GJ, and Ou, (2014), "Direct time domain numerical analysis of transient behavior of a VLFS during unsteady external loads in waves condition", Abstract and Applied Analysis, pp 1-17 E Watanabe , T Utsunomiya, (1996), "Transient response analysis of a VLFS airplane landing", Ship Research Institute, pp 243-247 H Endo, K Yago, (1998), "Time history response of a large floating structure subjected to dynamic load", J Soc Naval Arch Jpn, 186 pp 369-376 H.P Nguyen, J Dai, C.M Wang, V.H Luong, (2018), "Reducing hydroelastic responses of pontoon-type VLFS using vertical elastic mooring lines", Marine Structures, 59 pp 251-270 Hamamoto T, Suzuki A, and Fujita K, (1997), "Hybrid dynamic analysis of large tension legfloating structures using plate elements", Proceedings of 7th International Offshore and Polar Engineering Conference Honolulu, pp 285-292 Hishayoshi Endo, (2000), "The behavior of a VLFS and an airplane during takeoff/landing in wave condition", Marine Structures 13 pp 477-491 Ismail, (2016), "Time domain Three Dimensional BE-FE Method for Transient Response of Floating Structures Under Unsteady Loads", Latin American Journal of Solids and Structures, 13 (7), pp 13401359 Tài liệu tham khảo [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] 117 J N Newman, C H Lee, (2002), "Boundary – Element Methods in Offshore Structure Analysis", Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, pp Jang Whan Kim, R Cengiz Ertekin, (1998), "An eigenfunctionexpansion method for predicting hydroelastic behavior of a shallowdraft VLFS", Proceedings of the 2nd International Conference on Hydroelasticity in Marine Technology, pp Kashiwagi M.A, (1998), "B-spline Galerkin scheme for calculating the hydroelastic response of a very large floating structure in waves", J Mar Sci Technol, pp 37–49 Kim JW, Webster WC, (1996), "The drag of an airplane taking off from a floating runway", Proceedings of the 2nd International Workshop on Very Large Floating Structures, Hayama, pp 235-241 Le Thi Thu Hang, (2005), Hydroelastic Analysis of Circular Very Large Floating Structures, pp L Qiu, (2009), “Modeling and simulation of transient responses of a flexible beam floating in finite depth water under moving loads”, Appl Math Model., vol.33, no 3, pp 1620–1632 Maeda H, Ikoma T, Masuda K, Rheem CK, (2000), "Time-domain analyses of elastic response and second-order mooring force on a very large floating structure in irregular waves", Marine Structures 13 pp 279–299 Masahiko Fujikubo, Tetsuya Yao, (2001), "Structural modeling for global response analysis of VLFS", Marine Structures, 14 pp 295310 Mashasi Kashiwaghi, (2004), "Transient responses of a VLFS during landing and take-off of an airplane", Journal of Marine Science and Technology, (1), pp 14–23 Mashasi Kashiwagi, (2004), "Transient responses of a VLFS during landing and take-off of an airplane", J Mar SCI Technol, pp 14-23 N M Newmark, (1959), "A method of computation for structural dynamics", Journal of the Engineering Mechanics Division ASCE 1959, pp 67-85 Tài liệu tham khảo [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] 118 Ohmatsu S, (1998), "Numerical calculation of hydroelastic behavior of VLFS in time domian", Proceedings of the 2nd International Conference on Hydroelasticity in Marine Technology, Fukuoka, pp 89 -97 Qiu Liu-chao, Liu Hua, (2007), "Three-dimensional time-domain analysis of very large floating structures subjected to unsteady external loading", Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, ASME, 129 pp 21-28 Shimada K, Miyajima S, (2002), "Comparison of mooring simulations and measurement for Mega-Float Phase II model", Proc 12th Int Offshore Polar Eng Conf, Kitakyushu, Japan, pp 261 T.i Khabakhpasheva, A.A Korobkin, (2002), "Hydroelastic behavior of compound floating plate in waves", Journal of Engineering Mathematics, 44 pp 21-40 Takaki M, Gu X, (1996), "Motions of a floating elastic plate in waves", J Soc Naval Arch Japan 180 pp 331-339 Takaki M, Gu X, (1996), "On motion performance of a huge floating structure in waves", Proc Int Workshop on Very Large Floating Structures, Hayama, Kanagawa, Japan, pp 157-164 Takatoshi Takaziwa, (1988), "Response of a floating sea ice sheet to a steadily moving load", Journal of Geophysical Research, 93 pp 51005112 Wen Y K, Shinozuka M., (1971), "Monte Carlo solution of structural response to wind loads", Proc Of the 3rd Int Conf on Wind Effects on Buildings and Structures, Tokyo, Japan, Part III pp 1-3 Nguyễn Thành An, (2018), Phân tích động lực học kết cấu VLFS tác dụng tải trọng tập trung di động biến đổi điều hòa theo thời gian, Luận văn Thạc Sĩ, ĐH Công Nghệ TPHCM, pp Nguyễn Thái Chung, Nguyễn Văn Chình, (2013), "Ảnh hưởng số yếu tố đến phản ứng động cơng trình biển tác động sóng gió", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển, Tập 13 (Số 2), pp 135-143 Tài liệu tham khảo [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] 119 Nguyễn Tấn Cường, (2011), Phân tích dao động đàn nhớt xét đến khối lượng vật chuyển động, Luận văn thạc sỹ, ĐH Bách Khoa Tp.HCM pp Lương Văn Hải, Trần Minh Phương, Nguyễn Xuân Vũ, Nguyển Thành An, (2017), "Dynamic analysis of very large floating structures subjected to sea waves using boundary element method (BEM) and finite element method (FEM)", Tạp Chí Xây Dựng, pp 130-137 Phạm Hiền Hậu, Phạm Hồng Đức, (2016), "Nghiên cứu dự báo đánh giá ảnh hưởng khoảng tĩnh khơng cơng trình biển có kể đến hiệu ứng phi tuyến bậc hai tải trọng sóng", Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi Mơi trường, pp Nguyễn Quốc Hịa, (1996), Nghiên cứu tương tác động lực học sóng biển cơng trình biển nổi, Luận án Tiến Sĩ Khoa học, Hà Nội, pp Nguyễn Phượng Kiều, (2018), Phương pháp kết hợp phần tử biên phần tử hữu hạn phân tích trực hướng chịu tải trọng di động, Luận văn Thạc Sĩ, ĐH Bách Khoa TPHCM, pp Trần Minh Phương, (2018), Phân tích ảnh hưởng lực sóng dòng chảy đến đáp ứng động lực học kết cấu VLFS, Luận văn Thạc Sĩ, ĐH Bách Khoa TPHCM, pp Hồ Hồng Sao, Mai Văn Dũng, (2011), "Nghiên cứu mơ hình vật lý hiệu giảm sóng đê chắn sóng hình hộp cho khu tránh trú bão tàu thuyền", Tạp Chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, ISSN:1859-3941 pp Huỳnh Phước Trường, (2018), Phân tích động lực học kết cấu lớn chịu tải trọng xung phương pháp kết hợp phần tử hữu hạn phần tử biên, Luận văn Thạc Sĩ, ĐH Bách Khoa TPHCM, pp Nguyễn Xuân Vũ, Lương Văn Hải, Nguyễn Công Huân, (2016), "Dynamic analysis of very large floating structures (VLFS) subjected to both sea waves and moving loads using moving element method", Người Xây Dựng, 11 pp 61-67 Phụ lục 120 PHỤ LỤC Một số đoạn mã lập trình Matlab chính: %% Bai toan ifile=3; filename='BT6_v=24mskoneodosaubien=20m'; %dat ten file ko co dau.,duoi mat format short Title='Sap;Model'; % Material E=1.195e7 ; % Young’s Modulus % EI = 17.53*12/(1.95*0.0545^3) 11.9e6 5e5 % KN/m2 nuy=0.13; % Possion’s ratio m=0.256;% Bulk destiny, ratio with destiny of water 0.926 0.256 5.1 hs=2; % Thickness of plate % m 0.0545 0.17 5.6240 D=E*hs^3/(12*(1-nuy^2)); % Flexural rigidity of plate % Tm3/s2 % nmode=7; % Number of vibrational modes g=10; % Gravitational acceleration % m/s^2 r=1; % Water density % T/mm3 % Structual damping tysocan=0.05; % Damping ratio 0.05 0.03 % Mooring line stiffness km=0 %nhap thong so he neo (kN/m) vitrineo=[300 0;300 60] %nhap vi tri bo tri he neo % Dimension and geometric properties Ls=300; % Length of structure % m 9.75 300 5000 bs=60; % Width of structure % m 60 1.95 1000 ds=0.5; % Draft % m 0.5 0.0163 0.5 Lt=2*Ls; % Length of fluid domain % 1.5*Ls Bt=2*bs; % Width of fluid domain % 2*bs h=20; % Depth of fluid domain % m %% Ldc=2*pi*(D/(r*g))^(1/4); % The characteristic length lamdadc=((r*g)/D)^(1/4); Ccr=2*lamdadc^2*D/(m*hs*r); % critical speed for Winlker foundation nx_ref=round(Ls/(0.1*Ldc)); ny_ref=round(bs/(0.1*Ldc)); nz_ref=round(h/(0.1*Ldc)); Cmin=1.325*sqrt(g*Ldc); % The minimun critical phase speed, deep water Cgmin=0.8779*(g^3*D/r)^(1/8); % The minimum group critical phase speed, deep water LambdaC=0.1*2*pi*Ldc; % Takizawa % fprintf('The minimun critical phase speed %d.\n',Cmin); fprintf('The minimum group critical phase speed %d.\n',Cgmin); fprintf('The characteristic length %d.\n',Ldc); fprintf('critical speed for Winlker foundation %d.\n',Ccr); fprintf('Number of panel in x direction ref %d.\n',nx_ref); fprintf('Number of panel in y direction ref %d.\n',ny_ref); fprintf('Number of panel in z direction ref %d.\n',nz_ref); %% - Mesh dLx=(5);% kich thuoc phan tu, de chia luoi L=2*pi*(D/ro/g)^0.25, chia L/10 dLy=(5); nx=round(Ls/dLx); % Number of panel in x direction: Phụ lục 121 ny=round(bs/dLy); % Number of panel in y direction: nz=5; % Number of panel in z direction: so doan chia theo sau, co the lay bang d %% Discretizing fluid domain [Cor,kconecpannel]=Mesh3D(Lt,Bt,h,Ls/nx,bs/ny,h/nz); %chia mien chat long % Label sub fluid domain [Hullbed,Seabed,Freesurface,Farregion]=Boundary(Cor,kconecpannel,Ls,bs,h ,Lt,Bt); % xac dinh ten mien (mat day kc, mat day bien ) %% Mesh data for structural domain % Discretizing structure into node rectangular element X=Cor(:,1);Y=Cor(:,2);Z=Cor(:,3); [~,~,~,~,~,~,kconecpanelVLFS, Xv,Yv,~,~,~,~,~]=Meshpanel(nx,ny,Ls,bs); % chia luoi cua tam,Cor thong so luoi mien chat long, % Transform node element into node element [vcor,kconec]=updatemeshplate9(kconecpanelVLFS,Xv,Yv);% thong so cua tam, mesh diem %% - Boundaryconditions bcdof=boundaryconditon(vcor,Ls,bs,'free-free'); %dk bien tu %% - Data of Moving Load % Vehicle,normal force -CaseF=struct('Vehicle',{},'Time',{},'LocX',{},'LocY',{}); % nhap tai di dong vao P=30; % kN luong xe x0=0.29*Ls; % m % Start at (vi tri bat dau) y0=bs/2; distance=150; % m % (quang duong di chuyen) Velocity=24; % m/s; % 30km/h % Speed of load (m/s) CaseV=length(Velocity); a=0; % m/s^2 (ko co gia toc) dt=0.01; tmin=0; tmax=distance/Velocity; %buoc thoi gian) Tmor=0.5; %lay thoi diem 5,5s xuat ket qua noi luc tai thoi diem t=[tmin:dt:tmax]; for icase=1:CaseV v0=Velocity(icase); % Orbit of moving load x=zeros(size(t)); v=zeros(size(t)); for itime=1:max(size(t)) dS=v0*t(itime)+1/2*a*t(itime)^2; v(itime)=v0+a*t(itime); if dS < distance && v(itime)>=0 x(itime)=x0+dS; else x(itime)=x0+distance; end end y=bs/2*ones(size(x)); [F_vehicle,~,~]=Movingload_Beta(vcor,kconec,P,x,y,t,1,1); %tinh nut ma tai di dong di qua CaseF(icase).Vehicle=F_vehicle; CaseF(icase).Time=[tmin,tmax,dt]; CaseF(icase).LocX=x; CaseF(icase).LocY=y; clear F_vehicle end Phụ lục Timedata=[tmin tmax dt]; %% Run program Mainprogram_DirectIntegration 122 Lý lịch trích ngang 123 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: PHẠM HỒNG THÁI Ngày, tháng, năm sinh: 09/10/1993 Nơi sinh:Đồng Nai Địa liên lạc: 472/36 Lê Đức Thọ, phường 17, quận Gò Vấp, Tp Hồ Chí Minh ĐTDĐ: 0165 247 9014 Email: phthai1412@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2011 – 2016: Học đại học trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TpHCM 2016 – 2018: Học cao học trường Đại Học Bách Khoa TpHCM ... hữu hạn để phân tích ứng xử động lực học kết cấu Chương 3: Phân tích động lực học kết cấu liên kết đàn hồi với đáy biển chịu tải trọng di động Chương 4: Các ví dụ số nhẳm khảo sát ảnh hưởng nhân... 58 02 08 I TÊN ĐỀ TÀI: Ảnh hưởng liên kết đàn hồi phân tích động lực học kết cấu chịu tải trọng di động II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Trình bày sở lý thuyết tấm, liên kết đàn hồi, chất lỏng lý tưởng,... xử kết cấu siêu lớn (VLFS) có bố trí hệ neo đàn hồi chịu tác động tải trọng tập trung di động Trong Luận văn tập trung khảo sát ảnh hưởng liên kết đàn hồi lên ứng xử hệ kết cấu Phần kết cấu phân